具有Zn的Ag-氧化物系電接點材料，在電接點的制造中不可欠缺的塑性加工性低，幾乎難以進行軋制加工，因此沒有被實際用作電接點材料。本發明專利技術提供一種Ag-氧化物系電接點材料的制造方法，其中，將包含Zn的Ag合金以氧分壓0.5～5.0MPa、氧化溫度600～900℃的條件進行內部氧化處理，由此使大量微細裂縫在晶界產生，將通過將其粉碎得到的碎片和/或粉末壓縮成形為所希望的形狀后，進行燒結，擠出加工為規定的形狀。
Method for producing Ag- oxide series electrical contact material and electrical contact material obtained therefrom
The Ag- Zn oxide system is an electrical contact material, which can not be used in the manufacture of electrical contacts, and has the advantages of low plasticity and low cost. The present invention provides a method for manufacturing a Ag-, oxide electrical contact materials which will contain Ag Zn alloy internal oxidation treatment to the oxygen partial pressure of 0.5 ~ 5.0MPa, 600 ~ 900 DEG C temperature oxidation conditions, which makes many micro cracks in the grain boundary, through the crushing of the debris and sintering / or powder compression molding into a desired shape, after the extrusion processing into a predetermined shape.
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及Ag-氧化物系電接點材料的制造方法和由其得到的電接點材料。
技術介紹
以往，作為電接點材料的制造方法，有利用后氧化法的制造法:由熔化法制作作為毛坯的合金，進行軋制加工、壓制加工等而加工為接點形狀，然后進行內部氧化處理。另外，有利用預氧化法的制造法:由熔化法制作作為毛坯的合金，加工為板材等之后，由壓制切削制造碎片，將碎片進行內部氧化處理后，壓縮成形為規定的形狀，通過擠出加工將所壓縮成形得到的材料加工為線材或板材后，加工為接點形狀(例如，參照專利文獻I)。 另外，有利用粉末燒結法的制造法:在將金屬粉末壓縮成形為規定的形狀后進行燒結，在軋制加工后加工為接點形狀(例如，參照專利文獻2)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開平7 - 258769號公報專利文獻2:日本特開平9 — 111364號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的課題例如,要使用包含Ag、Zn、Te、Cu、Sb的組成的合金制造電接點時,包含Zn的Ag合金的塑性加工性差，因此，在接點的制造中不可欠缺的軋制加工等加工困難，利用作為現有的電接點制造方法的后氧化法和預氧化法的制造困難。另外，即使在能夠進行一定程度的塑性加工時，當在加工為接點形狀后進行內部氧化處理時，也會因氧化膨脹而在晶界產生大量微細的裂縫，成為非常脆的狀態，難以直接作為電接點使用。這樣，包含Zn的Ag-氧化物系電接點材料，在電接點的制造中不可欠缺的塑性加工性低，難以進行軋制加工，因此沒有被實際用作電接點材料。但是，只要包含Zn的Ag合金具備能夠作為電接點材料實際使用的性能，就能夠降低被大量使用的接點材料的單價，能夠提供適于大量生產的電接點材料。本專利技術以解決這樣的問題為課題。用于解決課題的方法因此，本專利技術為了制造包含Zn的Ag-氧化物系電接點材料，著眼于由該組成帶來的作為Ag合金特征的低的塑性加工性、以及在特定的內部氧化條件下在晶界產生大量微細裂縫而變得非常脆的性質。本專利技術通過由熔化法制作錠(ingot)后，以錠的狀態直接進行內部氧化處理，使大量微細裂縫在晶界產生，成為非常脆的狀態，然后，通過將錠進行粉碎處理，得到完成了內部氧化處理的Ag合金的碎片或粉末，然后將該Ag合金的碎片或粉末以所希望的形狀進行壓縮成形，并燒結處理后，通過擠出加工而加工為線材或板材的電接點材料，從而能夠加工為最終的接點形狀。本專利技術以氧分壓0.5 5.0MPa、氧化溫度600 900°C進行內部氧化處理。這是因為根據目前為止的實驗，在該內部氧化條件以外，內部氧化不進行，包含Zn的Ag合金不能得到作為內部氧化型接點所必須的性質，并且在晶界不能使大量微細裂縫產生而成為非常脆的狀態，不能制成用于將材料壓縮成形所必須的碎片或粉末的緣故。在這里，關于通過本專利技術的內部氧化處理而在晶界產生大量微細裂縫的原因，說明由實驗了解到的內容。以往，將作為電接點主流的Ag-Sn-1n系材料進行內部氧化處理時，盡管在材料內部生成氧化物時材料會稍微膨脹，但在晶界不產生大量微細裂縫。將Ag-Sn-1n系材料進行內部氧化處理時，為了消除從材料表面進行內部氧化而產生的Ag合金中的Sn、In等的濃度梯度,Ag合金中的Sn、In逐漸向材料表面擴散。此時，因為Sn和In的擴散速度比在內部氧化時O2從材料表面擴散的速度快，所以，在材料內部會產生些許氧化物的聚集，產生氧化物多的部位和少的部位。其中，氧化物濃度低的部位為容易塑性變形的狀態。在由伴隨內部氧化的氧化物生成而產生膨脹時，該氧化物濃度低且容易塑性變形的部位是因為吸收由該膨脹產生的變形而不產生微細裂縫的部位。但是，在將本專利技術的包含Zn的Ag系材料進行內部氧化處理時，因為內部氧化時的Zn擴散速度比Sn和In的擴散速度慢，O2從材料表面的擴散速度快，所以，Ag合金中的氧化物生成快，整體上氧化物均勻分散，氧化物的聚集難以發生。因此，相比于Ag-Sn-1n系材料，整體延展性低，不能吸收在內部氧化時產生的氧化物膨脹，從而在晶界產生大量微細裂縫。特別在本專利技術所示的內部氧化條件下，明顯確認到該現象。利用本專利技術所示的制造方法，就能夠使用以往難以制造電接點的包含Zn的Ag系材料來制造電接點，能夠制造接點性能比以往的接點材料更優異的電接點。根據目前為止的實驗，可知作為包含Zn的Ag系材料，配合有98.7 50質量％的Ag、l 40質量％的211、0.I 3.0質量％的了6、0.I 5.0質量％的Cu、0.1 2.0質量％的Sb的Ag系材料能夠制造接點性能優異的電接點。另外，可知在Ag中添加Zn時，通過共同添加Te、Cu、Sb這3種元素，就能夠制造接點性能優異的電接點。這3種元素的配合比例，在分別小于上述最小值時，不能得到耐消耗性和耐熔敷性的效果。另外，可知如果分別大于上述最大值，則會因為氧化物變得過多而接觸電阻增大，進而造成溫度上升，成為使熔敷現象發生的主要原因。將Zn的配合比例設為I 40重量％的理由是因為在小于I重量％時，不能得到由氧化物帶來的所希望的效果而失去添加的意義，如果大于40重量％，則作為電接點難以進行制造。另外，由實驗可知，如果在上述合金中進一步添加0.5 8.0重量％的Sn、1.0 6.0重量％的Ιη、0.1 0.3重量％的Ni中的至少I種，則對于控制氧化物均勻析出、使晶粒微細化較為有效。如上所述規定Sn、In、Ni的配合比例的理由，是因為在Sn小于0.5重量％、In小于1.0重量％、Ni小于0.1重量％時，不能得到控制氧化物均勻析出、使晶粒微細化那樣效果的緣故。另外,可知是因為如果Sn大于8.0重量％、In大于6.0重量％，氧化物就會聚集，發生內部氧化不良，如果Ni大于0.3重量％，則均勻熔化就變得困難。另外，根據實驗，可知通過在0.01 0.3重量％的范圍添加Mn、Ga、Mg、Bi中的至少I種，能夠使作為電接點的性能更加提高。這是因為通過使微細的氧化物在結晶組織內析出，能夠使耐消耗性、耐熔敷性提高的緣故。另外，可知在它們的添加量小于0.01重量％時得不到該結果，如果大于0.3重量％，則氧化物會聚集，發生內部氧化不良。專利技術的效果可知由本專利技術的電接點材料得到的電接點，耐熔敷性、耐電弧消耗性、接觸電阻低等的多項電特性優異，在各種接點用途中具有優異特性。由此，作為在Ag合金中含有Zn、被大量使用的接點材料，能夠提供單價低、適于大量生產的電接點材料。具體實施例方式由表I說明本專利技術的實施例。通過熔化將在表I中表示的各實施例的材料制成厚度20mm、寬50mm、長50mm的錠后，直接以錠的狀態在800°C、氧壓力0.5MPa進行約120小時左右的內部氧化處理。然后，使用粉碎機將錠粉碎，制造碎片和/或粉末。將制造的碎片和/或粉末壓縮成形為所希望的形狀后，進行燒結，由擠出加工制成直徑4mm的線材，進一步由拉絲加工和熱處理，制成直徑2mm的線材。此時的加工率為75%。接著，將上述線材由成形壓制機進行成形加工，使其成為厚0.8mm、寬和長為2.5mm的正方形后，在DC200、300、350V進行熔敷試驗。另外，為了 比較,作為現有例，制作兩例Ag-Sn-1n系的預氧化型接點,進行比較試驗。權利要求1.一種Ag-氧化物系電接點材料的制造方法，其特征在于: 將包含Zn的Ag合金以氧分壓0.5 5.0MPa本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：汲田英生，真真田慎也，
申請(專利權)人：株式會社德力本店，
類型：
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。